1.7.3 Гриб Fusarium sambucinum штамм bkmf 3051 d

Штамм предназначен для медицинской и пищевой промышленности и может быть использован для получения биологически активных веществ, таких как фосфолипиды, ферменты, простагландины и витамины [2].

Получаемые данным способом биологически активные вещества могут быть использованы в косметической промышленности для приготовления косметических средств (кремы, шампуни и т.д.) [17].

В медицине указанные биологически активные вещества могут быть использованы в качестве субстанции для приготовления лекарственных средств, которые применяются при лечении язвы желудочно-кишечного тракта и ран различной этиологии [5].

В ветеринарии простагландины используют для синхронизации охоты у сельскохозяйственных животных, для ликвидации яловости и для пересадки социтов с целью создания высокопородистого скота.

Известен способ получения фосфолипидов микробиологическим методом путем культивирования дрожжей на жидкой питательной среде.

Однако этот способ не позволяет одновременно получить другие биологически активные вещества, такие как простагландины, ферменты и витамины.

Известен способ получения простагландинов методом инкубирования арахидоновой кислоты с гомогенатом пузырьковых желез баранов.

Недостатком указанного способа является ограниченность сырьевой базы фермента, и способ не является промышленным.

Также известен способ получения простагландинов из кораллов Карибского моря Plexawra Homomalla, но выделяют этим способом только производные простагландина А2, которые не получили широкого применения в медицине и ветеринарии, и поэтому необходима переработка их в ПГЕ2 и F2α.

Известен способ получения коллагеназы микробиологическим методом. В качестве продуцента используют Clostridium histolyticum, единственным недостатком которого является продукция летального α-токсина и гемолизина, что требует тщательной и дорогой очистки продукта или использования нетоксичных специально выведенных штаммов.

Известен способ получения липидов, обладающих хемотаксическим действием, состоящий в культивировании гриба Fusarium sambucinum штамма BKMF-842 на питательной среде, содержащей источники углерода, азота и фосфора, при аэрации воздухом, составляющей 0,8-1,2 л/л/мин, с последующим отделением биомассы и выделением целевого продукта.

Недостатком указанного способа является то, что культуральная жидкость, содержащая биологически активные вещества, не используется, что значительно снижает выход целевого продукта.

Здесь выход целевых продуктов достигается тем, что в качестве продуцента используют гриб Fusarium sambucinum штамм BKMF 3051 D, который выращивают на питательной среде следующего состава, г/л: меласса 20-30; сахароза 20-25; аммоний азотнокислый 3-4; калий фосфорнокислый однозамещенный 2-5, при температуре 26оС с перемешиванием мешалкой со скоростью 210 об/мин, аэрацией 1 л/л/мин в течение 32-72 ч. По окончании роста гриба биомассу отделяют от культуральной жидкости, которую стабилизируют добавлением 7% по объему этилового спирта и получают продукт следующего состава, мг/л: фермент с коллагеназной активностью 100-300; фосфолипиды 8-12; простагландин Е2 и его эфиры 2-5; простагландин F2α и его эфиры 1-6 [12].

Биомассу инкубируют в среде с этанолом четыре раза последовательно, извлекая биологически активные вещества органическими растворителями. Биологически активные вещества, извлеченные из биомассы, растворяют в этиловом спирте или масле (парфюмерном, подсолнечном и т.д.) до следующей концентрации биологически активных веществ, простагландин Е2 и его эфиры 0,04-0,1; простагландин F2α и его эфиры 0,03-0,07; фосфолипиды 1,5-3; каротиноиды 0,01-0,03.

Гриб Fusarium sambucin штамм BKMF 3051 D депонирован Всесоюзной коллекцией микроорганизмов ИБФМ АН СССР.

Использование штамма BKMF 3051 D гриба Fusarium sambucinum и использование не только биомассы гриба, но и культуральной жидкости для получения биологически активных веществ позволяет значительно увеличить выход целевого продукта.

Гриб Fusarium sambuc. BKMF 3051 D выращивают в ферментере на среде с мелассой, сахарозой, аммонием азотнокислым, калием фосфорнокислым однозамещенным при температуре 26оС с перемешиванием мешалкой со скоростью 210 об/мин, аэрацией 1 л/л/мин в течение 32-72 ч. Затем биомассу и культуральную жидкость разделяют путем фильтрования на нутч-фильтре. Культуральную жидкость водный экстракт стабилизируют добавлением 7% по объему этилового спирта и получают продукт, содержащий коллагеназу, фосфолипиды, простагландины Е2 и F2α.

Биомассу смешивают с 96% -ным этиловым спиртом в соотношении 1:1,5 (масса/объем) и выдерживают при комнатной температуре в течение 48 ч. Смесь фильтруют, фильтрат упаривают в вакууме до 1/7 от начального объема при температуре не выше 45⁰С. Водно-спиртовый остаток подкисляют 2 н. соляной кислотой до рН 4,0-4,5 и экстрагируют хлороформом 3 раза. Хлороформные экстракты объединяют и упаривают в вакууме досуха при температуре 40-45⁰С. Остаток, содержащий БАВ, растворяют в 96%-ном этиловом спирте в соотношении 1:5 (масса/объем) и хранят в холодильнике от 0 до 5⁰С. Биомассу после первой экстракции еще три раза последовательно инкубируют в среде с 82%-ным этанолом в соотношении 1:2 в течение 7 сут. извлекая БАВ органическими растворителями, как описано выше. Спиртовые растворы БАВ объединяют и анализируют на их количественное содержание.

Методом газожидкостной хроматографии качественно и количественно определяют содержание простагландинов Е2 и F2α. Анализ проводят на хроматографе Газхром 1109 с модифицированным детектором электронного захвата (ионизационно-резонансным). Используют стеклянную колонку длиной 2 м, диаметром 3 мм, заполненную силанизированным сорбентом хроматоном NAW-DMCS c нанесенной жидкой фазой 1% SE-30. Условия анализа: температура колонки 210⁰С, температура детектора 230⁰С, температура испарителя 275⁰С, скорость газа-носителя (азот особой чистоты) 30-35 мл/мин. Время удерживания для ПГF2α 23 мин и для ПГВ2 7,5 мин. Количество простагландинов Е2 и F2α рассчитывают по площади пиков по сравнению со стандартными образцами [23].

Определение количества ПГЕ2 проводят также по методу Bygdeman путем щелочной изомеризации в ПГВ2 и измерением оптической плотности методом УФ-спектрофотометрии на спектрофотометре при длине волны 278 нм и расчете по калибровочной кривой [13].

Строение простагландинов подтверждают методом хромато-масс-спектрометрии на масс-спектрометре "Hewlett Packard 5985 B" c квадрупольным масс-анализатором в режиме непрерывного сканирования при ионизации электронным ударом с энергией 20 эВ. Условия хроматографии: стеклянная капиллярная колонка длиной 25 м, диаметром 0,25 мм, покрытая неподвижной метилсиликоновой фазой СР-СИЛ-5. Температура 180-320⁰С, 5⁰С /мин. Скорость газа-носителя (гелия) 36 мл/мин. Идентификацию хроматографических пиков осуществляют по времени удерживания и характерным фрагментам в масс-спектрах, используя каталог (ESA/BXK Mase Spectral Date Base, Washington). ПГЕ2 время удерживания 16,7 мин; ПГF2α 16,3 мин.

Масс-спектры: ПГЕ2 m/e: 510 M+, 495 (M-15), 439 (M-71), 420 (M-90), 349 (M-71-90), 225, 205, 199, 173.

ПГF2α m/e: 584 M+, 569 (М-15), 513 (М-71), 494 (М-90), 423 (М-71-90), 333 (М-2х90), 243, 217, 191, 173.

Количество фермента с коллагеназной активностью определяют спектрофотометрическим методом по поглощению при длине волны 590 нм, расчет проводят по калибровочной кривой [14].

Количественное определение фосфолипидов проводят методом УФ-спектрофотометрии, измеряя величину оптической плотности на спектрофотометре при длине волны 820 нм.

Для определения содержания фосфолипидов значение содержания фосфора умножают на 25. Коэффициент 25 учитывает соотношение атомного веса фосфора и молекулярного веса фосфолипидов [34].

Каротиноиды определяют после выделения их из целевого продукта препаративной ТСХ на силикагеле в системе: петролейный эфир-диэтиловый эфир-уксусная кислота 80: 20:1. Зону с Р 0,78-0,80 элюируют 2 мл хлороформа. К элюату добавляют 2 мл 33%-ного раствора хлорида сурьмы, 0,3 мл уксусного ангидрида и определяют оптическую плотность полученного окрашенного раствора при длине волны 620 нм [32].

Биологически активная добавка к пище, получаемая из грибов, обладает широким спектром биологического действия и не только стимулирует иммунную систему организма, но и через наличие β-глюкана стимулирует образование интерферонов, глобулинов и фактора некроза опухолей в организме.